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サーマルイメージングカメラ（通称TIC ）は、消防活動で使用される熱画像カメラの一種です。赤外線を可視光に変換することで、消防士は煙、暗闇、または熱を透過する障壁を通して熱源を視認することができます。サーマルイメージングカメラは通常手持ち式ですが、ヘルメットやSCBAなどの他の装備と一体化することも可能です。耐熱性・耐水性の筐体で製造され、火災現場での危険な状況に耐えられるよう頑丈に作られており、多くの場合、消防用サーマルイメージャーに関する規格であるNFPA 1801の要件を満たしています。
サーマルイメージングカメラは高価な機器ではあるものの、 2001年の9月11日の同時多発テロ以降、政府による機器購入補助金が増加したことにより、米国の消防士の間でその人気と採用が著しく高まっている。サーマルイメージングカメラは体温を感知するもので、通常は救助隊が発見できないような場所に閉じ込められた人々への対応に用いられる。
サーマルイメージングカメラは、光学系、検出器、増幅器、信号処理、およびディスプレイの 5 つのコンポーネントで構成されています。[ 1 ] 消防専用のサーマルイメージングカメラは、これらのコンポーネントを耐熱性、[ 2 ]堅牢性、防水性のハウジングに組み込んでいます。[ 3 ]これらの部品が連携して、温かい物体や炎から放出される赤外線などの赤外線を、リアルタイムで可視光表現に変換します。 [ 4 ]
カメラのディスプレイには赤外線出力の差が表示されるため、同じ温度の2つの物体は同じ「色」で表示されます。[ 4 ] 多くのサーマルイメージングカメラは、通常の温度の物体を表すためにグレースケールを使用しますが、危険なほど高温の表面は異なる色で強調表示します。[ 5 ]
カメラは、手持ち式[ 6 ] 、ヘルメット装着式[ 7 ] 、またはSCBAなどの他の機器に組み込まれている場合があります。手持ち式カメラは、位置調整と操作に片手が必要となり、他の作業に使える手は1本しか残らないものの、消防士間で簡単に受け渡すことができます。消防で使用されているサーマルイメージングカメラの大部分は、手持ち式モデルです。
米国国立標準技術研究所火災研究部門は、米国における消防用サーマルイメージングカメラの性能基準を策定する主要な政府機関であるが、米国陸軍暗視研究所もこの取り組みに貢献している。[ 1 ] 現場からの予備的な推奨事項には、バッテリー残量低下の視覚的警告、水中への完全浸漬に耐える能力、および2,000 °F（約1,100 °C） を超える温度でも意味のある視覚的読み取りを提供する能力が含まれる 。[ 8 ]
サーマルイメージングカメラは暗闇や煙を通して「見る」ことができるため、消防士は建物火災の発生源を迅速に特定したり、視覚的に隠された犠牲者の熱痕跡を確認したりすることができる。[ 9 ] 涼しい夜に屋外で犠牲者を捜索したり、壁の中のくすぶっている火を発見したり、[ 10 ]過熱した電気配線を検出したりするために使用できる。 [ 4 ] サーマルイメージングカメラは、1999 年という早い時期から、視界の悪い状況下での犠牲者の特定と救出を通じて、毎年多くの命を救ってきたと評価されている。[ 11 ]
濃煙を透過して見えることに加えて、熱画像カメラは自然発火や低レベルの燃焼に関与する物質も視認できます。記録されている事例では、TICを使用して穀物貯蔵施設のくすぶっているホットスポットを特定し、影響を受けた穀物のみを隔離して取り除くことで、貯蔵作物の75%を救出しました。[ 12 ]また別の事例では、テネシー州の消防士が熱画像カメラを使用して、シンダー鉄道の床の中に隠れた火災を検出し、推定50万ドルの費用を回避しました。[ 13 ]熱画像カメラは、セルロース断熱材の火災の消火[ 14 ]や、火災が鎮火した後に建物に再入室しても安全であることを確認するのにも特に役立つと報告されています。[ 15 ]カリフォルニア州ベンチュラ郡の消防士は、TICを使用して、建設中に通路に閉じ込められた猫を発見しました。[ 16 ]
ヘルメットに装着するサーマルイメージングカメラの試作品は1992年に初めて公表されたが[ 17 ]、実際の状況での性能の詳細な評価は2007年まで公表されなかった。2007年に評価されたモデルは約1.5 ポンドの重さがあり、装飾のないヘルメットよりも大幅に重かった[ 7 ] 。 しかし、「ホースを引っ張ったり、道具を運んだりしながらデバイスを使用できる」[ 7 ]という点は、製品を評価した消防士から好意的に受け止められた[ 7 ] 。
ヘルメット装着型TICの利点としては、複数の消防士がそれぞれ火災の異なる側面を観察できることが挙げられる一方、欠点としては、消防士が安全規律を緩めてしまうことが挙げられる。[ 7 ] 時間制限のあるテストでは、ヘルメット装着型カメラを装備した消防士チームは、単一のハンドヘルドカメラを装備したチームよりも捜索作業をはるかに速く完了し、方向感覚の喪失が少なく、空気消費量も少なかった。そして、ハンドヘルドカメラを装備したチームは、TICを全く装備していないチームよりも成績が良かった。[ 7 ]
これらのデバイスや類似のデバイスの限界は、奥行き知覚が劣ることである（ユーザーは物体がどれくらい離れているかを判断するのが難しい）。[ 18 ] [ 19 ] これにより、ユーザーが障害物につまずいたり[ 18 ]、ぶつかったり、その他の距離に関連する問題が発生する可能性が高くなる。赤外線技術のもう1つの限界は、同じ温度の物質が同じ色で表示されるため、可視光で通常見える多くの詳細がディスプレイに表示されないことである。
最近の進展としては、ドローンに赤外線カメラを搭載するようになったことが挙げられる。こうしたドローンの用途の一つは、太陽光発電所の異常を検出することである。[ 20 ]手動診断では数週間かかるところを、ドローンに搭載したサーマルカメラを使えば数日で済む。
サーマルイメージング技術は、特殊な法執行機関や軍事用途で長年使用されてきたが、[ 4 ]消防署での採用はカメラのコストによって妨げられてきた。「サーマルイメージング技術によって救われた最初の民間人の命は、1985年のロンドンのパトニーガス爆発の後だった。」[ 21 ] HMSシェフィールド の沈没後、海軍の消防では急速に標準となったが、サーマルイメージングは1990年代まで民間の消防署では特殊な機器のままだった。シアトル消防署は1997年に最初のサーマルイメージングカメラを16,000ドルで購入した。[ 22 ]
2000年、ロサンゼルス・タイムズはサーマルイメージングカメラを「過去25年間で最も優れた消防設備の進歩であり、最も高価なもの」と評した。[ 23 ] 消防署は、直接予算[ 6 ]、助成金[ 9 ]、慈善寄付[ 24 ]など、サーマルイメージングカメラの資金調達のためにさまざまな資金源と方法を模索してきた。ある消防署長は、 SCBAの導入当初も同様のコスト問題に悩まされたと指摘した。 [ 7 ]
2001年、連邦緊急事態管理庁（FEMA）は、消防士投資・対応強化法（FIRE法）に基づき助成金の交付を開始し、同会計年度中に米国の消防機関に1億ドルを提供した。多くの消防署は、これらの資金を使ってサーマルイメージングカメラを購入した。[ 25 ]しかし、通常の予算プロセス以外でカメラを取得した消防署にとって、損傷したサーマルイメージングカメラを交換することは大きな課題となる可能性がある。[ 26 ]
消防署がサーマルイメージングカメラの導入を開始すると、通常は重機救助隊やはしご隊などの特殊部隊に配備されました。[ 6 ]サーマルイメージングカメラは、閉じ込められた消防士に効果的に到達して救出できるように、迅速介入チーム に日常的に配備されています。 [ 27 ] [ 28 ] 2003 年以降、適切に使用されていないサーマルイメージングカメラの欠如は、消防士の負傷や死亡の一因となる回避可能な要因としてNIOSHに認識されており、 [ 27 ] 2005 年の NIOSH 報告書では、使用されなかったサーマルイメージングカメラが、2004 年にヒューストンの消防士ケビン・クロウが職務中に死亡した一因として挙げられています。[ 29 ]チャールストン ソファ スーパー ストア火災の事後評価およびレビュー チームの勧告の 1 つは、「各ポンプ車隊およびはしご車隊に標準モデルのサーマルイメージングカメラを購入すること」でした。[ 30 ]
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ウィキメディア・コモンズにある、サーマルイメージングカメラに関連するメディア。